JPS6349069B2

JPS6349069B2 -

Info

Publication number: JPS6349069B2
Application number: JP56072027A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Chiga
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1988-10-03
Also published as: JPS57186050A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多気筒内燃機関において排ガスの一
部を全吸気系に還流させて各燃焼室での混合気の
燃焼温度の過度の上昇を抑制し、大気汚染の一因
となる窒素酸化物の発生を防止するようにした排
気還流装置に関する。

従来、かかる装置として、内燃機関の吸気マニ
ホールドに、気化器の生成混合気を導入する分配
室と、この分配室から延出して該室の導入混合気
を前記機関の複数本の吸気ポートに分配する複数
本の分岐路とを形成し、前記機関の排気系に連な
る排気還流路の出口を前記分配室に開口させたも
のが知られている。

本発明は、このような排気還流装置に改良を加
え、前記分配室に還流させる排ガスと混合気と
の、分配室における混合効果を大いに高めること
ができて、その還流排ガスの保有熱により混合気
の気化および分配性の向上を図ることを目的とす
る。

そしてこの目的を達成するために本発明は、内
燃機関の吸気マニホールドに、気化器の生成混合
気を導入する分配室と、この分配室から延出して
該室の導入混合気を前記機関の複数本の吸気ポー
トに分配する複数本の分岐路とを形成し、前記機
関の排気系に連なる排気還流路の出口を前記分配
室に開口させた排気還流装置において、前記分配
室を、気化器からの混合気の導入口が上面に開口
した上段室と、この上段室に隔壁を介して隣接す
ると共に前記分岐路を側壁より延出させた、上段
室よりも大容積の下段室とより構成し、前記隔壁
には、前記上段室の平断面積よりも小さい通路面
積を有して上、下段室間を連通させる連通孔を穿
設し、前記排気還流路の出口を前記上段室に開口
させたことを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図においてＥはＶ字状に配列した
左右２列のシリンダ列C₁，C₂を持つＶ型６気筒
内燃機関を示す。この機関のシリンダブロツク１
の上面は、中央部が水平面１ａに、また左右両側
部が屋根型の斜面１b₁，１b₂にそれぞれ形成さ
れ、それら斜面１b₁，１b₂にはシリンダ列C₁，C₂
の各３本のシリンダ２の上端をそれぞれ開口させ
ると共に、シリンダ列C₁，C₂の各シリンダヘツ
ド３をそれぞれ接合する。また水平面１ａには吸
気マニホールドＭを接合すると共にこの吸気マニ
ホールドＭの左右両側面を左右のシリンダヘツド
３の内端面にそれぞれ接合する。さらに吸気マニ
ホールドＭの上面に気化器Caを装着する。

シリンダブロツク１の下面に支承される共通の
クランク軸４には各シリンダ２内を昇降するピス
トン５をコンロツド６を介してそれぞれ連結す
る。

各シリンダヘツド３には、ピストン５により画
成される主燃焼室７と、該室７にトーチノズル９
を介して連通する副燃焼室８と、主燃焼室７にそ
れぞれ開口する主吸気ポート１０および排気ポー
ト１４と、副燃焼室８に開口する副吸気ポート１
１とが形成されており、主吸気ポート１０は主吸
気弁１２により、副吸気ポート１１は副吸気弁１
３により、また排気ポート１４は排気弁１５によ
りそれぞれ開閉される。シリンダヘツド３に螺着
される点火栓１６はその電極を副燃焼室８に臨ま
せる。

前記気化器Caは希薄混合気即ち主混合気と、
濃厚混合気即ち副混合気とを同時に生成すること
ができ、これら主，副混合気は吸気マニホールド
Ｍを通して主，副吸気ポート１０，１１にそれぞ
れ分配される。

而して、各シリンダ２において、そのピストン
５の吸入行程により主，副吸気弁１２，１３が開
かれると、主混合気が主吸気ポート１０を通して
主燃焼室７に、また副混合気が副吸気ポート１１
を通して副燃焼室８にそれぞれ供給される。そし
て、次の圧縮行程で副燃焼室８内の濃厚な副混合
気が点火栓１６の火花放電により着火され、その
火炎がトーチノズル９を通して主燃焼室７に噴入
し、該室７の希薄な主混合気を着火燃焼させる。
その結果、総合空燃比が希薄な混合気の燃焼が可
能となる。こうしてピストン５は膨脹行程に移
り、次の排気行程で排気弁１５が開かれたとき、
排ガスが排気ポート１４へ、さらに排気管１７へ
と排出される。

次に、上記主，副混合気の吸気マニホールドＭ
における経路について説明する。第２図は吸気マ
ニホールドＭの平面図であつて、この図面で上方
が機関Ｅの左方、即ちシリンダ列C₁側、下方が
同右方即ちシリンダ列C₂側に当り、また左方が
機関の前方、右方が同後方に当たる。

この吸気マニホールドＭの上端面、即ち気化器
取付面１８には、前記気化器Caの主混合気を生
成する１次および２次ボアとそれぞれ連通する１
次および２次主導入口１９，１９′が、また同気
化器Caの副混合気を生成する副ボアと連通する
副導入口２０が機関Ｅの前後方向に配列してそれ
ぞれ開口し（第２，８図参照）、両主導入口１９，
１９′の直下にはそれらと連通する共通の主分配
室２１が、また副導入口２０の直下にはそれと連
通する１次副分配室２２がそれぞれ設けられる。
主分配室２１は上段室２１ａと、それに隔壁Ｗを
介して隣接し且つ該上段室２１ａよりも大容積の
下段室２１ｂとより構成されており、隔壁Ｗに
は、上段室２１ａの平断面積よりも小さい通路面
積を有して上，下段室２１ａ，２１ｂ間を連通さ
せる連通孔２３が穿設され、また下段室２１ｂの
左右両側壁から各シリンダ列C₁，C₂の主吸気ポ
ート１０に連なる主分岐路２４が３本宛延出す
る。

したがつて、気化器Caで生成された主混合気
は、主分配室２１上壁に穿設された主導入口１９
または１９′主分配室２１に流入し、該室２１で
複数本の主分岐路２４に分配されて前述のように
各主吸気ポート１０に吸入されていく。

１次副分配室２２は主分配室２１の上段室２１
ａ後方に隣接して並び、その左右両側壁からは２
本の１次副分岐路２５が延出し、これらは主分配
室２１の上段室２１ａの左右両側に隣接配設され
た一対の２次副分配室２２′に連通する。さらに
各２次副分配室２２′の各外側壁からは各シリン
ダ列C₁，C₂の副吸気ポート１１に連なる２次副
分岐路２５′が３本宛延出する。

したがつて、気化器Caで生成された副混合気
は、副導入口２０より１次副分配室２２に流入
し、該室２２から２本の１次副分配路２５を介し
て左右の２次副分配室２２′に分配され、そして
該室２２′で複数本の２次副分配路２５′に分配さ
れて前述のように各副吸気ポート１１に吸入され
ていく。

第１図に示すように、排気管１７の一側には排
気取出孔２６が、また吸気マニホールドＭの後面
には排気導入孔２７がそれぞれ設けられ、両孔２
６，２７間を排気還流管２８が接続する。

第２，５，６，８図に示すように、吸気マニホ
ールドＭの壁中には、排気導入口２７と前記主分
配室２１の上段室２１ａの前面壁に開口する排気
導出孔２９との間を連通する排気還流路３０が形
成される。したがつて、排気導出孔２９は排気還
流路３０の出口となる。

上記排気還流路３０は主分配室２１の直下を水
平に縦断する中間部３０ｂと、排気導入孔２７か
らその中間部３０ｂの後端に向つて下降する上流
部３０ａと、中間部３０ｂの前端より排気導出孔
２９に向つて上昇する下流部３０ｃとよりなつて
おり、その上流部３０ａは途中で吸気マニホール
ドＭ上面に開口３１，３１′し、それら開口３１，
３１′の間を接続するように排気還流量制御弁３
２が吸気マニホールドＭに装着される。一方第
２，８図に示すように、排気導出孔２９に対峙す
るそらせ板３３が主分配室２１の上段室２１ａに
立設される。

而して、機関Ｅの運転中、排気管１７を流れる
排ガスの一部は排気取出孔２６から排気還流管２
８を経て、排気導入孔２７より排気還流路３０に
流入し、制御弁３２により機関の作動状態に適応
した流量に制御された上、排気導出孔２９より主
分配室２１の上段室２１ａへ流出する。上段室２
１ａに流出した排ガスは直ちにそらせ板３３に衝
突して左右に分けられ、そこで主分配室２１を通
る主混合気に混入し、さらに下段室２１ｂに移つ
て主混合気との混合を深める。この間に、排ガス
は主混合気より未だ高温であるから、主混合気を
直接加熱してその気化を促進する。こうして排ガ
スは主混合気と共に主分岐路２４により各主吸気
ポート１０に分配されて主燃焼室７に還流する。
かくして還流排ガスは混合気の燃焼時、その燃焼
温度の過度の上昇を抑制し、窒素酸化物の発生を
防止する役割を果す。

機関Ｅおよび吸気マニホールドＭは水ジヤケツ
トJeおよびJmをそれぞれ有し、これら水ジヤケ
ツトに対する水の流通経路を第１０図により説明
する。

ラジエータＲの出口Roから延出して同入口Ri
に戻る主水路３４にはその上流側より水ポンプ
Ｐ、内燃機関Ｅの水ジヤケツトJeおよび吸気マニ
ホールドＭの水ジヤケツトJmが順次直列に挿入
される。水ポンプＰは機関Ｅより機械的に駆動さ
れてラジエータＲの出口Roから冷却水を吸入し、
これを水ジヤケツトJeに圧送するようになつてい
る。吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJmの出
口Jmoには、水ジヤケツト内の水温が一定値以上
になると開弁するサーモスタツトＴが設けられ
る。

また、吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJm
からは第１および第２バイパス水路３５₁，３５₂
が延出し、それらはラジエータＲの出口Roと水
ポンプＰとの間の主水路３４に接続され、第２バ
イパス水路３５₂には自動車の暖房用熱交換器Ｈ
が介装される。

さらに、吸気マニホールドＭには、その水ジヤ
ケツトJm内の水温が一定値以上に上昇すること
を感知してラジエータＲの冷却用電動フアンＦを
作動する感温スイツチSf、および同水温の変化に
応動して水温計（図示せず）を作動する水温セン
サＳが取付けられる。尚、図中JeiおよびJeoは水
ジヤケツトJeの入口および出口、Jmiは水ジヤケ
ツトJmの入口を示す。

而して、機関Ｅが低温時に作動されると、サー
モスタツトＴが開弁して、吸気マニホールドＭの
水ジヤケツトJmの出口Jmoを閉鎖するので、水
ポンプＰにより圧送される水は、先ず機関Ｅの水
ジヤケツトJeに送られ、これを通過して吸気マニ
ホールドＭの水ジヤケツトJmに移り、それから
第１および第２バイパス水路３５₁，３５₂に分流
し、したがつてラジエータＲを迂回してその下流
の主水路３４で合流し、水ポンプＰに吸入され、
以上の循環を繰返す。したがつて、主水路３４の
水は、ラジエータＲを経由せず、放熱の機会が少
ないので、機関Ｅの発熱に伴い速かに温度上昇す
ることができ、機関Ｅの暖機および吸気マニホー
ルドＭの昇温を促進する。次いで、水ジヤケツト
Jmの水温が規定値以上に上昇してサーモスタツ
トＴが開弁すれば、水ジヤケツトJmを通過した
水は、その大部分が流路抵抗の少ない出口Jmoか
ら出てラジエータＲの入口Riに入り、ラジエー
タＲを通過することにより放熱するようになる
が、その一部は先刻と同様に第１および第２バイ
パス水路３５₁，３５₂への経路を辿る。さらに、
水ジヤケツトJmの水温が上昇して感温スイツチ
Sfが閉じれば、電動フアンＦが作動してラジエー
タＲの放熱を促進させる。このようにして水ポン
プＰから圧送される水の全量が常に水ジヤケツト
Je，Jmを順次通過して機関Ｅおよび吸気マニホ
ールドＭを適正温度に制御する。

次に、上記水ジヤケツトJe，Jmの構成を説明
する。

先ず機関Ｅの水ジヤケツトJeは、第１図に示す
ように、各シリンダ列C₁，C₂においてシリンダ
２を囲繞するようにシリンダブロツク１に形成し
た下部ジヤケツト３６と、主，副吸気ポート１
０，１１、排気ポート１４および点火栓１６等を
囲繞するようにシリンダヘツド３に形成した上部
ジヤケツト３７とよりなり、両ジヤケツト３６，
３７はシリンダブロツク１およびシリンダヘツド
３の接合面を貫通する連通孔３８により連通され
る。第１図には示してないが、下部ジヤケツト３
６の下部に水ジヤケツトJeの前記入口Jeiが設け
られている。また上部ジヤケツト３７は、それか
ら再びシリンダブロツク１上部に戻る通路３９を
介してシリンダブロツク水平面１ａに開口する出
口Jeoに連通し、さらにこの出口Jeoは吸気マニ
ホールドＭの下面に開口する水ジヤケツトJmの
入口Jmiに直接連通する。したがつて、水ポンプ
Ｐから圧送される水は、先ず下部ジヤケツト３６
に入り、シリンダ２の周囲を冷却した後、連通孔
３８を通つて上部ジヤケツト３７に移り、排気弁
１５および点火栓１６の周囲を冷却すると共に、
主，副吸気ポート１０，１１の周囲を加熱した
後、通路３９および出，入口Jeo，Jmiを順次経
て吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJeに流入す
る。

第２，３図に示すように、水ジヤケツトJeの出
口Jeoおよび水ジヤケツトJmの入口Jmiは、それ
ぞれ横断面を扁平に形成されて、左シリンダ列
C₁側のものをシリンダブロツク１と吸気マニホ
ールドＭとの各接合面の左側に、また右シリンダ
列C₂側のものを同各接合面の右側に３個宛設け
られる。

吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJmは、第
３，５図に示すように、主分配室２１の下段室２
１ｂを挾んで前後方向に延びる左右一対の上部ジ
ヤケツト４０と、主分配室２１の直下で排気還流
路３０を挾んで前後方向に延びると共に通孔４３
を介して対応する上部ジヤケツト４０と連通する
下部ジヤケツト４１と、主分配室２１の後方にあ
つて左右の上，下部ジヤケツト４０，４１とすべ
て連通する後部ジヤケツト４２とよりなり、前記
入口Jeiが上部ジヤケツト４０の下面に開口する。
また左右各側の上部および下部ジヤケツト４０，
４１は、第７図に示すように、主分岐路２４の周
囲で連通ジヤケツト４４を介して互いに連通し、
後部ジヤケツト４２は、第８図に示すように、排
気還流路３０の下流部３０ｃを囲繞すると共に１
次副分配室２２の直下および主分配室２１の下段
室２１ｂの直後を通る環状ジヤケツト４２ａを備
えている。第４，８図に示すように、後部ジヤケ
ツト４２の上部に前記出口Jmoが設けられ、その
出口が開口する吸気マニホールドＭの上面に前記
サーモスタツトＴが装着される。

第４図に示すように、前記感温スイツチSf、及
び水温センサＳは上記後部ジヤケツト４２の水温
を感知するよう、吸気マニホールドＭの後端面に
穿設した取付孔４５，４６にそれぞれ装着され、
また前記第１および第２バイパス水路３５₁，３
５₂の上流端の各接続管４７₁，４７₂が同後端面
に突設される。尚、４８はエアブリーダ取付孔で
ある。

而して、機関Ｅを冷却して吸気マニホールドＭ
の水ジヤケツトJmの各入口Jmiに流入した温水
は左右の上部ジヤケツト４０に流入し、続いてそ
の半分は通孔４３を通して同側の下部ジヤケツト
４１に流入する。こうして各ジヤケツト４０，４
１に流入した温水はそれぞれ後部ジヤケツト４２
に向つて流れ、その間に主分配室２１の下段室２
１ｂおよび主分岐路２４を加熱して、それらの内
部を通過する主混合気の気化を促進すると共に、
排気還流路３０の中間部３０ｂを冷却してその内
部を通過する排ガスの温度を低下させる。そし
て、各上，下部ジヤケツト４０，４１を流れる冷
却水は後部ジヤケツト４２で合流し、その際排気
還流路３０の上流部３０ａを冷却する一方、環状
ジヤケツト４２ａを通して主分配室２１の下段室
２１ｂ後面および１次副分配室２２の下面を加熱
し、それらの内部を通過する主混合気および副混
合気の気化を促進し、同時に排気還流路３０の上
流部３０ａを冷却してその内部を通過する排ガス
の温度を低下させる。このようにして気化を促進
された主混合気および副混合気は機関Ｅの主燃焼
室７および副燃焼室８にそれぞれ吸入されて良好
に燃焼することができ、また温度を適度に降下さ
せた排ガスは主分配室２１に送られたとき、該室
２１の各部に付着する燃焼を炭化させることがな
い。

尚、本発明は、上記のように主，副燃焼室を持
つたトーチ点火式内燃機関のみならず、通常型の
機関にも適用でき、この場合前記吸気マニホール
ドＭにおいては副導入口２０から副分岐路２５′
に至る経路が不要となる。したがつて、前記実施
例における主分配室２１が本発明の分配室に、ま
た主分岐路２４が本発明の分岐路にそれぞれ相当
する。

以上のように本発明によれば、吸気マニホール
ドに形成される分配室を、気化器からの混合気の
導入口が上面に開口した上段室と、この上段室に
隔壁を介して隣接すると共に前記分岐路を側壁よ
り延出させた、上段室よりも大容積の下段室とよ
り構成し、前記隔壁には、前記上段室の平断面積
よりも小さい通路面積を有して上，下段室間を連
通させる連通孔を穿設し、前記排気還流路の出口
を前記上段室に開口させ、還流排ガスが先ず分配
室の上段室に入つて、そこを下降する混合気と合
流し、次いで隔壁の連通孔より下段室に移つてか
ら、そこを水平に流れる混合気と共に各分岐路に
分配されていくようにしたので、還流排ガスの分
配室での滞留時間を全体として長くとれることは
勿論、上段室から下段室へ向かう混合気が隔壁の
連通孔を通過する際に一旦絞られた直後再び膨脹
することを利用して分配室における混合気と還流
排ガスとの混合効果を大いに高めることができ、
それらの結果、還流排ガスの保有熱により混合気
を直接且つ迅速、充分に加熱してその気化を促進
することができると共に、下段室における混合気
の各分岐路への均等分配性を大いに向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を備えたＶ型６気筒内燃機
関の横断正面図、第２図はその機関の吸気マニホ
ールドの平面図、第３図は同底面図、第４図は同
背面図、第５図は第２図の−線断面図、第６
図は同図−線断面図、第７図は同図−線
断面図、第８図は同図−線断面図、第９図は
同図−線断面図、第１０図は冷却水回路図で
ある。Ｅ……内燃機関、Ｍ……吸気マニホールド、Ｗ
……隔壁、２３……連通孔、１７……排気系の一
部である排気管、２１……分配室としての主分配
室、２４……分配路としての主分岐路、２９……
排気導出孔、即ち排気還流路の出口、３０……排
気還流路。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関Ｅの吸気マニホールドＭに、気化器
Caの生成混合気を導入する分配室２１と、この
分配室２１から延出して該室２１の導入混合気を
前記機関Ｅの複数本の吸気ポート１０に分配する
複数本の分岐路２４とを形成し、前記機関Ｅの排
気系に連なる排気還流路３０の出口２９を前記分
配室２１に開口させた排気還流装置において、前
記分配室２１を、気化器Caからの混合気の導入
口１９，１９′が上面に開口した上段室２１ａと、
この上段室２１ａに隔壁Ｗを介して隣接すると共
に前記分岐路２４を側壁より延出させた、上段室
２１ａよりも大容積の下段室２１ｂとより構成
し、前記隔壁Ｗには、前記上段室２１ａの平断面
積よりも小さい通路面積を有して上、下段室２１
ａ，２１ｂ間を連通させる連通孔２３を穿設し、
前記排気還流路３０の出口２９を前記上段室２１
ａに開口させたことを特徴とする、多気筒内燃機
関の排気還流装置。２特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
前記排気還流路３０の出口２９を前記上段室２１
ａの側面に開口させた、多気筒内燃機関の排気還
流装置。３特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
前記上段室２１ａに、前記排気還流路３０の出口
２９に対峙するそらせ板３３を立設した、多気筒
内燃機関の排気還流装置。